DE944591C

DE944591C - Fluessigkeitskuehlsystem fuer Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE944591C
Application number: DED14671A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr-Ing E H Nallinger
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1953-03-27
Filing date: 1953-03-27
Publication date: 1956-06-21

Description

Flüssigkeitskühlsystem für Brennkraftmaschinen In Flüssigkeitskühlsystemen für Brennkraftmasch.inen, wie sie beispielsweise auf Kraftfahrzeugen verwendet werden, herrscht in der Regel ein leichter Überdruck, welcher mindestens teilweise durch Verdampfen der Flüssigkeit in dem Kühlmantel des Zylinders und Zylinderkopfes erzeugt wird. Die den Luftraum im Kühles durchsetzenden dampfförmigen Bestandteile kondensieren jedoch wieder bei Abkühlung, z. B. bei Bergabfahrt des Fahrzeuges, und vermindern dadurch den zuvor erzeugten Dampfdruck, .indem z. B. der Normaldruck wiederhergestellt wird. Dieser wechselnde Druck im Kühlsystem hat zur Folge, daß ein im Kühlsystem angeordneter, als Faltenbalg ausgebildeter und dementsprechend druckempfindlicher Thermostat, z. B. zur wechselweisen Steuerung einer zum Kühler führenden Leitung und einer Kurzschlußleitung, nicht mehr auf eine bestimmte Regeltemperatur eingestellt werden kann, da er in kaltem Zustande des Motors bei niedrigerer Temperatur als im Betriebe, wenn das System unter Druck arbeitet, die Leitung zum Kühler freigibt. Soll z. B. der Thermostat im Betriebe die Leitung zum Hauptkühler bei 8o° freizugeben beginnen., so muß der Thermostat bei. Normaldruck so eingestellt werden, daß er schon z. B. bei ungefähr 7o bis 72° öffnet. Das bedeutet aber, daß auch bei Bergabfahrt die Schließtemperatur auf diesen Wert sinkt. Der Betrag, um welchen die Regeltemperatur " des Thermostaten schwankt, ist hierbei um so größer, je größer der Überdruck des Systems ist. Letzterer wird aber vielfach deswegen möglichst hoch gewählt, weil man dadurch mit einem klein bemessenen Kühlsystem auskommt.
Der demgemäß z. B. beim 'Bergabfahren auftretende Abfall der Regeltemperatur hat, abgesehen von dem Nachteil, daß der Motor mit einer weniger günstigen, niedrigeren Betriebstemperatur .arbeitet, außerdem den Nachteil, daß sich auch eine an das Kühlsystem gegebenenfalls angeschlossene Heizung .in entsprechendem Maße verschlechtert bzw. muß der für die Heizung vorgesehene Wärmetauscher von vornherein. um ein der verringerten Heizwirkung entsprechendes Volumen vergrößert werden, was ein höheres Gewicht und höhere Kosten bedingt.
Die Erfindung bezweckt vor allem eine Beseitigung dieser Nachteile und eine zuverlässigere Steuerung des Kühlsystems mittels des vorgesehenen Thermostaten und besteht im wesentlichen darin, daß zur Vermeidung von Druckschwankungen und zur gleichmäßigen Steuerung des Thermostaten in Abhängigkeit von der Temperatur da's Kühlsystem in an sich bekannter Weise an den Druckerzeuger angeschlossen und der Druckerzeuger derart bemessen ist, daß er das System unter einem ständig erzeugten und durch ein Überdruckventil bestimmten konstanten Druck etwas über der Höhe des Atmosphärendruckes hält.
Vorzugsweise ist das Überdruckventil in' an sich bekannter Weise an der höchsten Stelle des Kühlsystems, und zwar zweckmäßig in. der Leitung vom Druckerzeuger zum Luftraum des Kühlers angeordnet. Die Pumpe zur Erzeugung des Überdruckes kann von. der Welle der BrennstoffördeTpumpe angerieben bzw. mit der letzteren zu einer, Baueinheit vereinigt sein.
Es sind zwar Kühlwassersysteme von Luftfahrzeugmotoren bekannt, bei welchen eine Druckluftpumpe vorgesehen ist, welche das Kühlwasser unter einem hohen Druck hält und dadurch das System unabhängig von den stark veränderlichen Luftdruckverhältnissen, denen ein Flugmotor ausgesetzt ist, macht. Hierbei handelt es sich jedoch um Drücke, welche wesentlich höher als der normale Atmosphärendruck liegen. Ein besonderer Thermostat zur Steuerung des Kühlsystems ist hierbei nicht vorgesehen.
Demgegenüber sieht die Erfindung einen nur verhältnismäßig wenig über dem normalen Atmosphärendruck liegenden konstanten Druck- vor, welcher unabhängig von der Erzeugung ds " im Kühlsystem herrschenden Druckes durch den Motor und unabhängig vom Fahrzustand die Gewähr gibt, daß- der im Kühlwassersystem angeordnete Thermostat gleichmäßig und zuverlässig bei einer bestimmten Temperatur den von ihm gesteuerten Leitungsquerschnitt freigibt bzw. sperrt. Die Pumpe kann hierbei sehr klein gehalten sein. Die Anordnung des Überdruckventils an der höchsten Stelle des Kühlsystems gewährleistet ferner, daß möglichst nur Luft, nicht aber Wasserdampf abgeblasen wird und nach Möglichkeit kein Verlust an Kühlwasser entsteht.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Vom Motor io wird 'das heiße Kühlwasser über eine Leitung i i zum Thermostaten 12 geleitet, von dem aus das Kühlwasser bei relativ niedriger Temperatur in die Kurzschlußleitung -13 oder bei relativ hoher Temperatur in die Leitung 14 übertritt, welche in den Oberteil 15 des Kühlers 16 führt. Vom Unterteil des Kühlers führt die Rückleitung 17, in welche auch die Kurzschlußleitung 13 einmündet, in die Kühlwasserpumpe 18, die das Kühlwasser in den Kühlmantelraum des Zylinderblockes zurückpumpt.
Zweckmäßig oberhalb der Zuleitung 14 für das Kühlwasser mündet in den Oberteil 15 des Kühlers eine Druckluftleitung i9 ein, welche' von einer kleinen Druckluftpumpe 2o beliefert wird, die mit der Brennstofförderpumpe 2i zusammengebaut ist und, gemeinsam mit dieser ihren Antrieb von einer von der Brennkraftmaschine-io angetriebenenWelle 22 erhält. In der Leitung i9 bzw. an der höchsten Stelle des Kühlsystems in dieser Leitung, z. B. am oder in der Nähe des Oberteils 15 des Kühlers, ist ein von einer Feder 23 belastetes Überdruckventil 24 angeordnet. Die Feder 23 ist auf einen bestimmten Höchstdruck des Kühlwassersystems eingestellt. Durch die Pumpe 2o wird ständig Luft in das Kühlsystem eingepumpt, bis der durch das Überdruckventil 24 bestimmte Druck erreicht ist. Wird dieser Druck überschritten, so öffnet sich das Überdruckventil 24 und verhindert damit ein Überschreiten des gewünschten Grenzdruckes.
Infolge des' konstant bleibenden Druckes im Kühlsystem wird erreicht, daß der Thermostat i2 bei stets gleichbleibender Temperatur die Verteilung des Kühlwasserstromes. auf die Leitungen 13 bzw. 14 steuert.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Flüssigkeitskühlsystem für Brennkraftmaschinen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, mit mindestens einem im Kühlsystem angeordneten Thermostaten, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlsystem in an sich bekannter Weise an einen Druckerzeuger angeschlossen ist, der das System ständig unter einem durch ein Überdruckventil bestimmten konstanten Druck etwas über der Höhe des Atmosphärendruckes hält, um ein gleichmäßiges Steuerndes Thermostaten zu bewirken. _
2. Flüssigkeitskühlsystem nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das überdruckventil in an sich bekannter Weise ari der höchsten Stelle des Kühlsystems, und zwar zweckmäßig in, der Leitung vom Druckerzeuger zum Luftraum des Kühlers angeordnet ist.
3. Flüssigkeitskühlsystem nach Anspruch z und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckerzeuger von der Welle der Brennstofförderpumpe angetrieben bzw. mit der letzteren zu einer Baueinheit vereinigt ist. Angezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 517 q.08.